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FIGMMGÁngel AzAñero ortiz

Tratamiento hidrometalúrgico del oro diseminado en pirita y arsenopirita

FALTA TÍTULO EN INGLÉS

Responsable: Angel Azañero Ortiz, Miembros: Pablo Antonio Núñez Jara, Vidal Aramburú Rojas, Elard León Delgado, Sosimo Fernández Salinas Y Luis Orihuela Salazar, Estudiantes: Jackeline Palomino Reyna Y Antonio Romero Manzanares

RESUMEN

El mineral es complejo, presenta abundante contenido de sulfuros: pirita, arsenopirita y pirrotita, en menores proporciones: calcopirita, esfalerita y probablemente sulfosales que aportan: cobre, plata, arsénico y antimonio, no se aprecia oro libre: Por los resultados obtenidos, el mayor contenido de oro está en el relave de flotación Cu-Ag, constituido por sulfuros de fierro, como ganga no metálica prevalece el cuarzo, carbón e insolubles, es muy duro, naturalmente muy ácido, pH:5.3. Es posible obtener un concentrado de flotación Cu-Ag, con As y Sb como contaminantes y alrededor del 80% del oro total queda en el relave, al cual efectuamos una cianuración directa teniendo como variables pH y granulometría. No se ha logrado lixiviar más del 11% del oro contenido en el relave que ensaya 3.2 gramos Au/TM, considerando los precios actuales tiene un valor aproximado $100 por tonelada.

Palabras clave: Hidrometalurgia del oro en pirita y arsenopirita.

ABSTRACT

The ore is complex and presents abundant content of sulphurs: pyrite, arsenopyrite and pyrrhotite, also in few proportion: chal-copyrite, sphalerite and probably sulfhosals that add: copper, silver, arsenic and antimony. Free gold is not appreciated in the obtained results, the major content of gold is in tails of flotation Cu-Ag, constituted by sulphurs of iron, as a non metallic residue prevails the quartz, coal and the insolubles, it is quite strong and naturally very acid, pH:5.3. It is possible to obtain a concen-trate of flotation Cu-Ag, with As and Sb like pollutants and around 80% of the total gold stays in tails, to which we effect a direct cyanidation having variant like pH and granulometry, it has not been possible to leach more than 11 % of the gold contained in tails that gives 3.2 grams Au/TM, considering the current prices it has an approximate value 100 US $ Ton.

Keywords: Hidrometallurgy of gold, pyrite, arsenopyrite.

Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG Vol. 11, N.º 22, 7-12 (2008) UNMSM ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico)

Recibido: 25 / 11 / 2008, aceptado en versión final: 19 / 12 / 2008

INTRODUCCIÓN

El oro en la naturaleza [2] se encuentra en diferentes for-mas: oro libre o nativo, electrum, con los sulfuros básicos plomo, cobre y raramente con el zinc; es muy usual su asociación con los sulfuros [1] de fierro principalmente pirita, arsenopirita, marcasita y pirrotita, en los cuales se puede encontrar distribuido en sus diferentes estruc-turas, dislocaciones, fisuras, imperfecciones. Cuando ocurre en esta forma, con una molienda relativamente

fina puede responder en forma eficiente a procesos de flotación o cianuración, tecnologías que pueden ser usa-das para recuperar oro de estos minerales; si ninguno de estos métodos da resultados satisfactorios, se tienen otros procesos [4] de pre-tratamiento de oxidación a minerales sulfurados que tienen el metal precioso, con el objeto de hacerlos más dóciles al tratamiento con-vencional de cianuración, indudablemente más difíciles y costosos de implementar.

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FIGMMGtrAtAmiento hidrometAlúrgico del oro diseminAdo en piritA y ArsenopiritA

En estos sulfuros se puede experimentar con oxidación a baja presión y temperatura con o sin medio alcalino previo a la cianuración convencional, sin embargo, el oro también puede manifestarse en los sulfuros de fierro en solución sólida en tamaños atómicos o subatómicos, presencia de carbón o similares, ganga alcalina, cuando esto sucede se requiere de procesos [5,6] muchos más complicados y caros como, por ejemplo: oxidación a alta presión y temperatura, tostación, bacteriana, nítrica o cloración, según el mineral lo requiera, que en algunos casos es necesario hasta dos procesos de oxidación previo a la lixiviación convencional, lo que parece no ser el caso de este mineral.

METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

En función del contenido de valores en la muestra se ha seguido el siguiente diagrama de flujo:

• FlotacióndeCu-Ag.

• Cianuracióndirectadelrelavedeflotación,va-riables evaluadas: pH y granulometría.

OBJETIVO

1. Recuperar los valores metálicos por flotación y cianuración en función del contenido metálico del mineral.

2. Aplicarmétodosdelixiviacióndirectaamineralesorelaves de flotación auríferos sulfurados para recu-perar el metal precioso.

HIPÓTESIS

El 80% del oro está en el relave de flotación principal-mente constituido por sulfuros de fierro, planteamos la hipótesis que el metal precioso de este mineral, debe estar asociado a la pirita, arsenopirita y/o pirrotita; un estudio mineragráfico nos dará mayor información con cual de estos sulfuros prevalece.

MATERIA PRIMA

El mineral es muy duro, peso específico alto, debido a su contenido metálico es muy complejo, tiene abundante presencia de sulfuros principalmente pirita, y arsenopiri-ta en menor proporción pirrotita, calcopirita y esfalerita, probablemente tenga sulfosales [1,2] del grupo de la tetrahedrita, no se aprecia oro libre, el cual debe estar asociado a la pirita y arsenopirita, la ganga no metálica lo constituye el cuarzo, carbón e insolubles.

LEYES

Leyes

Au Ag Cugr/t Oz/TC %3.40 2.40 0.80

EQUIPOS Y MATERIALES

Trituradora

Molino de bolas

Celda de flotación

Mallas y reactivos químicos

Balanzas electrónicas

Potenciómetro digital

AgitadoresmagnéticosconvariacióndeT°yvelocidad(RPM)

PRUEBAS EXPERIMENTALES

PREPARACIÓNDELMINERAL

Mineral: 100% - 10 m

Humedad: 4.20 %

pH natural: 5.3

Peso específico: 5.8

MOLIENDA

CUADRO N.º 1.

Tiempo minutos - 200 m %

101112

58.160.062.5

FLOTACIÓNBATCH

Molienda

Mineral : 1000 gr, 100% - 10 m

Agua : 500cc

Tiempo : 11’

Reactivos : Kg/TM

NaCN : 0.080

Bisulfito : 0.060

ZnSO4 : 0.100

A-31 : 0.010

Cal : 7.000

pH : 10.5

Acondicionamiento

XZ-11 : 0.100

MIBC : 0.050

Tiempo : 5´

Flotación : Cu–Ag

Tiempo : 8´

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FIGMMGÁngel AzAñero ortiz

1.ª limpieza

pH : 10.0

NaCN : 0.020

Tiempo : 5´

2.da. limpieza

NaCN : 0.010

pH : 9.1

Tiempo : 3´

CUADRON.°2.FlotaciónBatch

PRODUCTO PESO% R.C.

Conc.Cu–Ag2°MedioAg1°MedioAgRelave generalCabeza Calculada

2.722.8314.0080.45100.00

36.76

CUADRON.º3.Flotacióncontinua

PRODUCTOPESO

%

Leyes:%;Au:gr/TM;Ag:OZ/TC

Ag Au Cu Zn As Sb

Conc.Cu–Ag 3.86 29.28 4.30 17.41 3.69 4.20 3.87

Relave * 96.14 1.30 3.23 0.13

Cab. Calc 100.00 2.40 3.40 0.80

Recuperación %R.C.

Ag. Au Cu

47.50 3.92 84.00 25.90

52.50 96.08 16.00

100.00 100.00 100.00

*Leyescalculadas

CIANURACIÓNDIRECTADELRELAVEDEFLOTACIÓN

Pruebas experimentales de cianuración [3].

Condiciones comunes de trabajo:

Muestra : 50 gr.

Tiempo : 6 horas

Dilusión:3/1

Cianuro : 0.20 %

Variables:

pH

Granulometría

1.VARIABLE:pH

Granulometría: 100 %-60 mallas

PRUEBAN.º1,pH:10.0

CUADRON.º4.

Producto Vol. ó Peso Leyes Au Distribución %Au

Sol. RicaRes. Cianur.Cab. Calc.

150 ml49.7 gr50.0 gr

2.00 mg/l3.08 Oz/TC3.23 OZ/TC

5.4094.60100.00

PRUEBAN.º2,pH:11.0

CUADRON.º5

Producto Vol. o Peso Leyes Au Distribución %

Au

Sol. RicaRes. Cianur.Cab. Calc.

150 ml49.9 gr50.0 gr

2.20 mg/l3.05Oz/TC3.23 OZ/TC

7.0492.96100.00

PRUEBAN.º3,pH:12

CUADRON.º6

Producto Vol. oPeso Leyes Au Distribución %

Au

Sol. RicaRes. Cianur.Cab. Calc.

150 ml49.8 gr50.0 gr

2.93 mg/l3.02 OZ/TC3.23 OZ/TC

7.9492.06100.00

2.VARIABLE:Granulometría

pH : 11

PRUEBAN°4,100%-65m

CUADRON.º7

Producto Vol. o Peso Leyes Au Distribución %Au

Sol. RicaRes. CianuroCab. Calc.

150 ml49.8 gr50.0 gr

2.20 mg/l3.05 OZ/TC3.23 OZ/TC

5.9694.04100.00

PRUEBAN.º5,100%-200m

CUADRON.º8

Producto Vol. o Peso Leyes Au Distribución %Au

Sol. RicaRes. CianuroCab. Calc.

150 ml49.7 gr50.0 gr

2.93 mg/l2.99 OZ/TC3.23 OZ/TC

7.9492.06100.00

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FIGMMGtrAtAmiento hidrometAlúrgico del oro diseminAdo en piritA y ArsenopiritA

PRUEBAN.º6–100%-325m

CUADRON.º9

Producto Vol. o Peso Leyes Au Distribución %

Au

Sol. RicaRes. CianuroCab. Calc.

150 ml49.6 gr50.0 gr

4.07 mg/l2.90OZ/TC3.23 OZ/TC

11.0188.99100.00

RESULTADOS

FLOTACIÓNBULKCu–Ag

CUADRON.º10

PRODUCTOLeyes:%;Au:gr/TM;Ag:OZ/TC

Ag Au Cu Zn As Sb

Conc.Cu–Ag 29.28 4.30 17.41 3.69 4.20 3.87

Recuperación %R.C.

Ag. Au Cu

47.50 3.92 84.00 25.90

FLOTACIÓNCONTINUA

CUADRON.º11

PRODUCTOLeyes:%;Au:gr/TM;Ag:OZ/TC

Ag Au Cu Zn As Sb

Conc.Cu–Ag 29.28 4.30 17.41 3.69 4.20 3.87

Relave 1.30 3.23 0.13

Cab. Calc 2.40 3.40 0.80

Recuperación %R.C.

Ag. Au Cu

47.50 3.92 84.00 25.90

52.50 96.08 16.00

100.00 100.00 100.00

CIANURACIÓNDIRECTADELRELAVEDEFLOTACIÓN

CUADRON.º12

Prueba N° pH Granulometría% - 200 m

Recuperación %Au

123456

101112111111

60606065100-44 µ *

5.407.047.945.967.9411.01

* 100% - 325 m

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN

1. El mineral es muy complejo, tiene alto peso específico, relativamente duro, presenta fuerte contenido de sulfuros de fierro, bajo contenido devaloresmetálicosAg,Cu,Auypresenciade

especies mineralógicas probablemente sulfosales queaportanAg,AsySb.

2. Actualmenteseestánbeneficiandomineralescon0.50% de cobre, así como minerales con menos de 0.50 gramos de oro por tonelada, en gran es-cala y minerales dóciles a procesos metalúrgicos convencionales.

3. Apesardetener leyesbajasdecobre,platayoro, en estos momentos el mineral es interesante debido al alto precio que tienen los metales en el mercado internacional, haciendo atractivo el proyecto que en otras épocas sería imposible pensar procesarlo.

CONCLUSIONES

1. Es necesario primero flotar el concentrado bulk Cu-Ag,enelrelavequeda90%delorototal.

2. El mineral es muy duro, pH natural ácido y alrededor del 40% está constituido por sulfuros, mayormente pirita, que lo hace complejo y difi-culta su tratamiento metalúrgico.

3. El oro probablemente se encuentra asociado a la pirita, arsenopirita y/o pirrotita.

4. Se ha realizado pruebas de cianuración directa al relave de flotación teniendo como variables: pH y granulometría; solo se extrae alrededor del 11% del oro.

5. Evaluar otros diagramas de flujo de flotación y lixiviación del oro.

6. Continuar con el estudio de investigación con el objeto de realizar un estudio mineragráfico y evaluar procesos [5] de oxidación con aire con o sin medio alcalino, tostación u otros previo a la cianuración convencional del relave de flotación, si consideramos los precios actuales del oro dicho relave, tiene un valor aproximado de $100 por tonelada.

AGRADECIMIENTO

AlConsejoSuperiordeInvestigaciones,alInstitutodeInvestigacionesdelaFacultaddeGeología,Minas,Metalurgia y Geográfica a la dirección y coordinación delaEAPdeIngenieríaMetalúrgicadelaUNMSM,asícomo a los profesores y estudiantes que colaboraron coneldesarrollodelProyectodeInvestigaciónN.º071601081.

BIBLIOGRAFÍA

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[2]DanaEdwardS.,FordWilliamE.(1981).Tratado de Mineralogía., 8va. ed. Editorial Continental México S.A.,México.pp.496-506.

[3]ContrerasCastro,D.(1967)Experimentación de Mi-nerales de Oro y Plata por el Proceso de Cianuración. 2ª ed. pp. 1-27.

[4]ColeJA.,Janhunem,WJ.,Lenz,J.C.(1995)SantaFePacificGoldsFirstPressureOxidationCircuit,Year

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[5]Lunt,D.,KirbyE.,MasonP.Refractory Gold ores – factors affecting process selection. Randol Gold ForumPerth 95.

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